荊軻平日裡常與人探討劍術，能讓他認可的人極少，唯獨對榆次人蓋聶心悅誠服，自認為劍術不如蓋聶，便與他結下深厚情誼。此時，荊軻受燕太子丹厚恩，打算西行入秦劫持秦王，於是派人四處尋訪蓋聶，想邀請他到燕國一同商議此事。但蓋聶行蹤不定，一時無法找到。太子丹深知荊軻是豪傑之士，從早到晚都恭敬相待，也不敢催促。
忽然，邊境傳來消息：“秦王派遣大將王翦向北進軍，已經抵達燕國南部邊界。代王嘉派使者前來相約，打算一同發兵，共同據守上穀抵抗秦軍。”太子丹十分驚恐，對荊軻說：“秦兵很快就要渡過易水了，即便您想為燕國出謀劃策，恐怕也來不及了！”荊軻說：“我已經深思熟慮過了。此次前往秦國，如果沒有能讓秦王信任的東西，根本無法接近他。樊將軍得罪了秦國，秦王懸賞千金，還封邑萬戶來購買他的首級。而督亢那片肥沃的土地，也是秦國人夢寐以求的。如果能獻上樊將軍的首級，再加上督亢的地圖，秦王必定會高興地接見我，我也就有機會報答太子了。”太子丹說：“樊將軍在窮困時前來投奔，我怎麼忍心殺他呢？至於督亢的地圖，我倒不吝惜！”
荊軻知道太子丹不忍心，便私下拜見樊於期，說道：“將軍與秦國結下的仇怨太深了。父母宗族都慘遭殺害，如今又聽說秦王懸賞千斤黃金、萬戶封邑來要您的首級，將軍打算如何報仇雪恨呢？”樊於期仰頭長歎，流著淚說：“我每次一想到秦王嬴政，就痛心疾首！恨不得與他同歸於儘，隻可惜一直沒有機會。”荊軻說：“如今有個辦法，既能解除燕國的憂患，又能為將軍報仇，不知將軍願不願意聽？”樊於期急忙問道：“是什麼計策？”荊軻猶豫著沒有立刻回答。樊於期說：“荊卿為何不說話？”荊軻說：“計策倒是有，隻是難以啟齒。”樊於期說：“隻要能報秦國之仇，即便粉身碎骨，我也在所不惜，又有什麼難以出口的呢？”荊軻說：“我有個不高明的計策，想去刺殺秦王，卻擔心無法接近他。如果能得到將軍的首級獻給秦國，秦王必定會高興地接見我。到時候，我左手抓住他的衣袖，右手用匕首刺他的胸膛，這樣將軍的仇能報了，燕國也能免於滅亡的災禍。將軍覺得怎麼樣？”
樊於期聽後，脫下一隻衣袖，袒露出一邊肩膀，揮動著手臂，跺著腳，大聲喊道：“這正是我日日夜夜咬牙切齒、痛心疾首卻苦無對策的事情，如今終於聽到了你的高見！”說完，他立刻拔出佩劍，自刎而死。由於自刎時用力過猛，喉嚨已經切斷，但脖子還沒有完全斷開，荊軻又用劍將他的頭割了下來。後人有詩為證：
聞說奇謀喜欲狂，幽魂先已赴鹹陽；
荊卿若遂屠龍計，不枉將軍劍下亡。
荊軻派人飛速報告太子丹：“已經得到樊將軍的首級了！”太子丹接到消息，駕車飛馳而來，對著樊於期的屍體放聲大哭，十分哀傷。他下令厚葬樊於期的遺體，而將其首級放在木盒中。荊軻問：“太子曾經找到鋒利的匕首了嗎？”太子丹說：“有個趙國人徐夫人的匕首，長一尺八寸，極其鋒利，我花了百金才得到。又讓工匠在匕首上染上毒藥，曾經用它試驗，隻要匕首劃破皮膚，哪怕隻滲出一絲血，人就會立刻死亡。這匕首早就準備好了，就等荊卿出發。不知荊卿打算何時啟程？”荊軻說：“我有個好友蓋聶還沒到，我想等他來做我的副手。”太子丹說：“您的這位朋友，就像大海裡的浮萍，行蹤不定。我門下有幾位勇士，其中秦舞陽最為勇猛，或許可以做您的副手？”荊軻見太子丹十分急切，便歎息道：“如今我拿著一把匕首，深入危機四伏的秦國，這一去恐怕難以活著回來。我之所以遲遲不動身，是想等我的朋友，力求萬無一失。既然太子不能再等，那我就出發吧。”
於是，太子丹起草了國書，聲稱要獻上督亢的土地以及樊於期的首級，一並交給荊軻。又拿出千金為荊軻準備行裝。秦舞陽作為副使，與荊軻一同前往。出發那天，太子丹和與他交情深厚且知曉此事的賓客們，都穿著白色的衣服，戴著白色的帽子，來到易水邊上，設宴為荊軻餞行。高漸離聽說荊軻要去秦國，也帶著豬腿和美酒趕來。荊軻讓他與太子丹相見，太子丹邀請他入席同坐。酒過幾巡，高漸離擊築，荊軻跟著唱歌，歌聲是淒涼的變征之聲。歌中唱道：
風蕭蕭兮易水寒，壯士一去兮不複還！
歌聲極其哀傷淒慘，賓客和隨從們無不落淚，仿佛置身於喪事之中。荊軻仰頭呼氣，那股氣直衝雲霄，化作一道白虹，貫穿太陽，看到的人都十分驚異。接著，荊軻又激昂地唱起羽聲的歌曲：
探虎穴兮入蛟宮，仰天噓氣兮成白虹！
歌聲慷慨激昂，眾人無不瞪大眼睛，振奮精神，仿佛即將奔赴戰場。這時，太子丹再次舉起酒杯，跪著遞給荊軻。荊軻一飲而儘，拉住秦舞陽的手臂，跳上車，揮動馬鞭，疾馳而去，始終沒有回頭。太子丹登上高處遠望，直到看不見他們的身影才作罷，心中淒然，仿佛失去了什麼，帶著眼淚返回。晉代處士陶靖節曾寫詩道：
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燕丹善養士，誌在報強嬴。
招集百夫良，歲暮得荊卿。
君子死知己，提劍出燕京；
素驥鳴廣陌，慷慨送我行。
雄發指危冠，猛氣衝長纓。
飲餞易水上，四座列群英；
左席擊悲築，右席唱高聲。
蕭蕭哀風逝，淡淡寒波生，
商音更流涕，羽奏壯士驚。
心知去不歸，且有後世名。
荊軻到達鹹陽後，了解到中庶子蒙嘉深受秦王寵信，便先用千金賄賂他，請求他在秦王麵前引薦自己。蒙嘉進宮向秦王奏報：“燕王畏懼大王的威嚴，不敢出兵抵抗秦軍，願意舉國成為秦國的內臣，像諸侯一樣位列其中，像郡縣一樣納貢儘職，以供奉和守護祖先的宗廟。燕王因恐懼不敢親自前來陳說，特意砍下樊於期的首級，並獻上燕國督亢的地圖，親自封好，在朝廷上拜送使者。如今上卿荊軻，正在館驛等候大王的旨意，請大王定奪。”秦王聽聞樊於期已被誅殺，十分高興，於是穿上朝服，設九賓之禮，在鹹陽宮召見使者。
荊軻將匕首藏在衣袖中，捧著裝有樊於期首級的木盒，秦舞陽捧著督亢的地圖匣子，一同進宮。快要走上台階時，秦舞陽臉色蒼白如死人一般，露出驚恐的樣子。侍臣問道：“使者為何臉色大變？”荊軻回頭看了看秦舞陽，笑著上前叩頭謝罪說：“秦舞陽不過是北方蠻夷之地的粗人，生平從未見過天子，所以忍不住驚恐顫抖，失去了常態。希望大王寬恕他的罪過，讓他能在大王麵前完成使命。”秦王傳旨，隻允許正使一人上殿。左右侍從將秦舞陽叱退到台階下。秦王命人取過裝首級的木盒查驗，果然是樊於期的首級，便問荊軻：“為何不早點殺掉這個逆臣來獻給我？”荊軻上奏說：“樊於期得罪天子，逃竄到北方大漠，我國國君懸賞千金，才將他抓獲，本想活著把他獻給大王；但又擔心途中出現變故，所以砍下他的頭，希望能稍稍平息大王的怒火。”荊軻言辭從容，神色愈發平和，秦王沒有起疑。
此時，秦舞陽捧著地圖匣子，低著頭跪在台階下。秦王對荊軻說：“把秦舞陽拿著的地圖取來，給我看看！”荊軻從秦舞陽手中接過地圖匣子，親自呈上。秦王展開地圖，剛要觀看，荊軻藏在地圖中的匕首露了出來，無法掩藏，一時間不免慌張起來。他左手抓住秦王的衣袖，右手拿著匕首刺向秦王的胸膛。還沒等匕首刺到秦王，秦王大吃一驚，奮力起身，衣袖被扯斷了。因為當時是五月初，秦王穿的是輕薄的羅縠單衣，所以容易撕裂。）秦王座位旁有一架八尺高的屏風，秦王一躍跳過屏風，屏風倒在地上。荊軻拿著匕首在後麵緊追不舍。秦王無法脫身，隻能繞著柱子逃跑。
原來秦國法律規定，在殿上侍奉的群臣，不許攜帶任何兵器，那些郎中、宿衛等持兵器的官員，都排列在殿下，沒有宣召，不敢擅自進入殿內。如今突然發生變故，來不及召喚他們。群臣隻能徒手與荊軻搏鬥。荊軻勇猛異常，靠近他的人都被打倒。有個侍醫叫夏無且，也用藥囊砸向荊軻，荊軻用力一揮手臂，藥囊被擊碎。雖然荊軻勇猛，但群臣一時也拿他沒辦法，不過也正是因為要應付眾人，秦王才得以四處奔逃，沒有被荊軻抓住。